专利名称：基站和基站的通信方法
技术领域：
本发明涉及基站和基站的通信方法。
背景技术：
近年来，在作为移动通信方式的标准化组织的3GPP中，进行着与LTE (Long TermEvolution)相关的研究。在LTE中，系统的频带被分割为多个资源块(RB =ResourceBlock)，资源块各自包含I个以上的副载波(无线通信信道)(例如12个副载波(subcarrier))。在LTE中，作为原则以Ims的副巾贞(sub frame)为单位进行对移动站的资源块的分配。如图4所示，采用TDD方式的LTE的通信帧由10个副帧构成。各副帧被分类为从移动站至基站的上行链路通信用的UL副帧、从基站至移动站的下行链路通信用的DL副帧、以及副帧内存在上行链路通信用的UL区域(数据接收区域)和下行链路通信用的DL区域(数据发送区域)的Special副帧(以下，称为“特别副帧”)。图5是表示特别副帧中的符号配置的一例。图5中，特别副帧的开头9个符号是下行链路通信用的DL区域，夹着3个符号的保护时间，末尾的2个符号为上行链路通信用的UL区域。此外，特别副帧的符号配置并不限于图5的例子，规定了如图6的表所示的各种设定。基站与移动站之间的通信通过上述3种副帧进行。例如，在下行链路通信用的DL副中贞中，映射 F1DCCH(Physical Downlink Control Channel)、PDSCH(Physical DownlinkShared Channel)等物理信道。其中，PDSCH中发送单独向各移动站送出的用户数据、向周围的移动站一致发送的寻呼(paging)信息、被称为SIB(System Information Block)的控制信息。此外，在上行链路通信用的UL副帧中，进行从各移动站至基站的用户数据的发送，在PRACH(Physical Random Access Channel)等物理信道中，进行从周围移动站至基站的被称为随机访问的控制信息的发送(例如，参照非专利文献I)。[非专利文献 1]3GPP TR36. 211(V8. 7. 0), " Physical Channels andModulation" , May 2009在现有的LET中，并不进行将基站与周围移动站之间的涉及控制信息的通信、和基站与各移动站之间的涉及用户数据的通信区分开的资源分配。也就是说，在现有的LTE中，下行链路以及上行链路的控制信息被适当地分配给任意选择的DL副帧、UL副帧。这种LTE中的资源分配,在导入AAS (Adaptive Antenna System)时出现问题。对于AAS，在由多个天线元件组成的阵列天线中，根据传播环境对各天线元件的权值进行自适应控制，从而改变电波的指向性。与ASS对应的自适应阵列基站在下行链路发送时，利用基于移动站发送的参照信号(Reference Signal)而计算出的天线权值(weight),从而进行对希望移动站的波束形成、零陷(null steering)等的自适应控制。在ASS中，规定UL副帧和DL副帧的对(pair)，基站与移动站之间的通信优选利用该对来进行。这是因为当基站在UL副帧中接收到移动站发送的参照信号时，能够从该参照信号计算合适的发送权值，因此能够有效地进行DL副帧中的下行链路通信。、
图7表示现有的LET中的资源分配的一例。在图7中，作为UL副帧的副帧2和作为DL副帧的副帧4成为一对。这里，在副帧4中对移动站A分配了资源块I 3，在副帧2中对移动站A仅分配了资源块I 2。该情况下，在副帧2的资源块3中，对基站进行来自周围移动站的随机访问，因此，基站在副帧4的资源块3中无法计算针对移动站A的合适发送权值，AAS的发送效率下降。同样，图8表示现有的LET中的资源分配的一例。在图8中，作为UL副帧的副帧
2和作为DL副帧的副帧4成为一对。这里，在副帧2中对移动站B分配了资源块4 6，在副帧4中对移动站B仅分配了资源块4 5。该情况下，在副帧4的资源块6中，基站对周围的移动站发送Paging和SIB，因此，在副帧2的资源块6中无法利用基于移动站发送的参照信号的发送权值，AAS的发送效率下降
发明内容
本发明是鉴于上述问题而进行的，其目的在于提供一种基站和基站的通信方法，能在不降低AAS的发送效率的情况下进行资源分配。为了解决上述诸课题，第I发明涉及的基站对移动站分配在频率方向包含多个无线通信信道的通信帧的至少一部分来进行通信，所述通信帧至少具有一个特别副帧，该特别副帧包括对所述移动站发送数据的数据发送区域、与该数据发送区域在时间方向分割的从所述移动站接收数据的数据接收区域，所述基站特征在于，具备分配部，在所述特别副帧中，将所述数据发送区域作为对周围移动站发送下行控制信息的区域，将所述数据接收区域作为从所述周围移动站接收上行控制信息的区域来进行分配；和收发部，在所述数据发送区域发送所述下行控制信息，在所述数据接收区域接收所述上行控制信息。第2发明在第I发明涉及的基站的基础上，其特征在于，所述通信帧具有多个所述特别副帧的情况下，所述分配部在所述多个特别副帧的各数据发送区域分配相同的下行控制信息。第3发明在第I或第2发明涉及的基站的基础上，其特征在于，所述通信帧包括从所述移动站至所述基站的上行链路通信用的上行副帧、与所述上行副帧成对的从所述基站至所述移动站的下行链路通信用的下行副帧，所述基站还具备算出部，其根据在所述上行副帧接收到的信号算出所述下行副帧用的发送权值，所述分配部将与各移动站的涉及用户数据的通信分配给所述上行副帧和所述下行副帧，所述收发部通过基于所述发送权值的自适应阵列控制，向所述移动站发送所述用户数据。如上所述以装置对本发明的解决方法进行了说明，但本发明即便作为实质上相当的方法、程序、记录了程序的存储介质也可实现，应理解为这些也包含在本发明的范围中。例如，以方法来实现本发明的第4发明涉及的基站的通信方法中，该基站对移动站分配在频率方向包含多个无线通信信道的通信帧的至少一部分来进行通信，所述通信帧至少具有一个特别副帧，该特别副帧包括对所述移动站发送数据的数据发送区域、与该数据发送区域在时间方向分割的从所述移动站接收数据的数据接收区域，所述通信方法特征在于，具有分配步骤，在所述特别副帧中，将所述数据发送区域作为对周围移动站发送下行控制信息的区域，将所述数据接收区域作为从所述周围移动站接收上行控制信息的区域来进行分配；和信息收发步骤，在所述数据发送区域发送所述下行控制信息，在所述数据接收区域接收所述上行控制信息。第5发明在第4发明涉及的基站的通信方法基础上，其特征在于，所述通信帧具有多个所述特别副帧的情况下，在所述分配步骤中，在所述多个特别副帧的各数据发送区域分配相同的下行控制信息。第6发明在第4或第5发明涉及的基站的通信方法基础上，其特征在于，所述通信帧包括从所述移动站至所述基站的上行链路通信用的上行副帧、与所述上行副帧成对的从所述基站至所述移动站的下行链路通信用的下行副帧，所述通信方法还具备算出步骤，其根据在所述上行副帧接收到的信号算出所述下行副帧用的发送权值，在所述分配步骤中，将与各移动站的涉及用户数据的通信分配给所述上行副帧和所述下行副帧，在所述信息收发步骤中，通过基于所述发送权值的自适应阵列控制，向所述移动站发送所述用户数据。 (发明效果)根据本发明，通过将基站与周围移动站之间的涉及控制信息的通信分配在特别副帧，能进行没有使AAS的发送效率降低的资源分配。
图I是本发明的一个实施方式涉及的基站的功能框图。图2是表示本发明的一个实施方式涉及的资源分配的一例的图。
图3是图I所示的基站的动作流程图。图4是表示LTE中的通信帧结构的一例的图。图5是表示特别副帧的符号配置的一例的图。图6是表示特别副帧的设定例的图。图7是表示现有的LTE中的资源分配的一例的图。图8是表示现有的LTE中的资源分配的一例的图。图中I自适应阵列基站10无线通信部20 AAS 处理部21权值算出部22权值附加部30基带处理部40调度器50无线资源分配部ANT阵列天线
具体实施例方式以下，参照各附图对本发明的实施方式进行详细说明。图I是表示本发明的一实施方式涉及的自适应阵列基站I的概略结构的图。自适应阵列基站I具有阵列天线ANT、无线通信部10 (收发部)、包括权值算出部21和权值附加部22的AAS处理部20、基带处理部30、调度器40以及无线资源分配部50 (分配部)。无线通信部10、AAS处理部20、基带处理部30由适合于LTE方式的接口设备/电路构成，调度器40和无线资源分配部50由CPU等合适的处理器构成。以下，对各部进行详细说明。作为接收系统的处理，无线通信部10将阵列天线ANT接收到的无线信号从载波频率变换至基带频率，将生成的信号输出至权值算出部21。此外，作为发送系统的处理，无线通信部10将来自权值附加部22的基带频率的信号变换至载波频率，通过阵列天线ANT由 自适应阵列控制发送至移动站。在AAS处理部20中，接收系统的权值算出部21对从无线通信部10输入的信号进行自适应信号处理，并输出至基带处理部30。具体而言，作为自适应信号处理，权值算出部21利用通过UL副巾贞从移动站发送的参照信号(Reference Signal)、其他已知信息,基于对阵列天线ANT的每个天线元件求得的相位信息等，算出针对与该UL副帧成对的DL副帧的发送权值(每个天线元件的相位/振幅的权值)，使得相对于移动站获得较高的发送增益。另一方面，发送系统的权值附加部22对从基带处理部30输入的信号附加由权值算出部21得到的发送权值，将该信号输出至无线通信部10。作为接收系统的处理，基带处理部30对从权值算出部21输入的信号进行解调，并按照移动站对解调结果进行分离之后输出至调度器40。此外，作为发送系统的处理，基带处理部30将从无线资源分配部50输入的针对移动站的发送数据的符号串输出至权值附加部22。调度器40基于从基带处理部30输入的每个移动站的接收数据，设定分配资源块的移动站。具体而言，调度器40根据从移动站报告的每个资源块的接收信号质量、信道状态信息(CQI)、或应发送的数据量，设定分配资源块的移动站。无线资源分配部50对调度器40设定的移动站分配无线资源。如上所述，采用TDD方式的LTE副帧被分类为从移动站至基站的上行链路通信用的UL副帧、从基站至移动站的下行链路通信用的DL副帧、以及副帧内存在上行链路通信用的UL区域(数据接收区域)和下行链路通信用的DL区域(数据发送区域)的特别副帧。这里，无线资源分配部50对特别副帧分配下行链路的Paging/SIB、上行链路的PRACH等，与基站和周围移动站之间的控制信息相关的通信。此外，无线资源分配部50将与个别移动站之间的涉及用户数据的通信分配给成对的UL副帧以及DL副帧。此外，无线资源分配部50对成对的UL副帧以及DL副帧分配多个移动站的通信的情况下，以针对各移动站的通信在UL副帧和DL副帧的同一频带(资源块)进行的方式进行资源分配。图2是无线资源分配部50进行的资源块的分配例的图。在图2中，对作为特别副帧的副帧I的DL区域分配Paging/SIB，对UL区域分配PRACH。此外，在成对的UL副帧(副帧2)和DL副帧(副帧4)中，针对移动站A和移动站B的通信分别分配在资源块I 3和资源块4 6。通过这种分配，当基站在作为UL副帧的副帧2中接收到从移动站A和移动站B发送的参照信号时，能够基于该参照信号计算出针对作为DL副帧的副帧4的合适发送权值。此外，由于基站与周围移动站之间的涉及控制信息的通信可在特定副帧中进行，因此这种通信不会使AAS通信的效率下降。无线资源分配部50对包含针对移动站的控制信息和用户数据的发送数据，进行与调制方式相应的符号映射(振幅和相位的分配)，将所生成的符号串输出至基带处理部30。
图3是图I所示的基站I的动作流程图。无线通信部10通过阵列天线ANT接收来自移动站的无线信号，将接收到的无线信号从载波频率变换至基带频率，将生成的信号输出至权值算出部21 (步骤S101)。权值算出部21利用由移动站发送的参照信号、其他已知信号，基于针对阵列天线ANT的每个天线元件求得的相位信息等，算出对于移动站可获得较高的发送增益的发送权值(步骤S102)。具体而言，权值算出部21根据从移动站通过UL副帧发送的参照信号等，算出针对与该UL副帧成对的DL副帧的发送权值，使得相对于移动站可获得较高的发送增益。基带处理部30对从权值算出部21输入的信号进行解调，按照移动站对解调结果进行分离之后输出至调度器40 (步骤S103)。调度器40基于从基带处理部30输入的每个移动站的接收数据，设定分配资源块的移动站(步骤S104)。无线资源分配部50对调度器40所设定的移动站分配无线资源(步骤S105)。在此，无线资源分配部50将基站与周围移动站之间的涉及控制信息的通信分配给特别副帧。此外，无线资源分配部50将与个别移动站之间的涉及用户数据的通信分配给成对的UL副帧以及DL副帧。无线资源分配部50对包含针对移动站的控制信息和用户数据的发送数据，进行 与调制方式相应的符号映射，将所生成的符号串输出至基带处理部30 (步骤S106)。基带处理部30将从无线资源分配部50输入的针对移动站的发送数据的符号串输出至权值附加部22 (步骤S107)。权值附加部22对从基带处理部30输入的信号附加由权值算出部21得到的发送权值，将该信号输出至无线通信部10(步骤S108)。无线通信部10将来自权值附加部22的基带频率信号变换至载波频率，通过阵列天线ANT由自适应阵列控制发送至移动站(步骤 S109)。根据本实施方式，无线资源分配部50将基站与周围移动站之间的涉及控制信息的通信分配给特别副帧。因此，下行链路的Paging/SIB、上行链路的PRACH不会与针对个别移动站的用户数据形成干扰，能进行不会使AAS的发送效率下降的资源分配。此外，通过对特别副帧分配控制信息的收发，基站周围的移动站例如在Paging时按照规定周期接收特另IJ副帧即可，因此，可降低移动站的消耗电力。此外，无线资源分配部50将与个别移动站之间的涉及用户数据的通信分配给成对的UL副帧和DL副帧。因此，与个别移动站之间的通信中能够进行利用了合适的发送权值的通信，这样能够提高AAS的发送效率。此外，无线资源分配部50对成对的UL副帧和DL副帧分配多个移动站的通信的情况下，以针对各移动站的通信在UL副帧以及DL副帧的同一频带(资源块)进行的方式进行资源分配。由此，即便针对多个移动站，也能够提高AAS的发送效率。尽管基于附图和实施例对本发明进行了说明，但需要注意的是只要是本领域的技术人员，则基于本公开能够容易地进行各种变形和修正。因此，这些变形和修正也包含在本发明的范围中。例如，各构成部、各步骤等包含的功能等在逻辑上不矛盾的情况下可进行再配置，也可将多个构成部或步骤等组合为一个，或者进行分割。例如，一个通信帧中存在多个特别副帧的情况下，无线资源分配部50可在多个特别副帧的各DL区域发送同一 Paging/SIB的下行控制信息。由此，基站能够对周围的移动站更可靠地发送控制信息。
权利要求
1.一种基站，对移动站分配在频率方向包含多个无线通信信道的通信帧的至少一部分来进行通信，所述通信帧至少具有一个特别副帧，该特别副帧包括对所述移动站发送数据的数据发送区域、与该数据发送区域在时间方向分割的从所述移动站接收数据的数据接收区域，所述基站特征在于，具备 分配部，在所述特别副帧中，将所述数据发送区域作为对周围移动站发送下行控制信息的区域，将所述数据接收区域作为从所述周围移动站接收上行控制信息的区域来进行分配；和 收发部，在所述数据发送区域发送所述下行控制信息，在所述数据接收区域接收所述上行控制信息。
2.根据权利要求I所述的基站，其特征在于， 当所述通信帧具有多个所述特别副帧的情况下， 所述分配部在所述多个特别副帧的各数据发送区域分配相同的下行控制信息。
3.根据权利要求I或2所述的基站，其特征在于， 所述通信帧包括来自所述移动站的上行链路通信用的上行副帧、与所述上行副帧成对的面向所述移动站的下行链路通信用的下行副帧， 所述基站还具备算出部，该算出部根据在所述上行副帧接收到的信号算出所述下行副帧用的发送权值， 所述分配部将与各移动站的涉及用户数据的通信分配给所述上行副帧和所述下行副帧， 所述收发部通过基于所述发送权值的自适应阵列控制，向所述移动站发送所述用户数据。
4.一种通信方法，该通信方法中的基站对移动站分配在频率方向包含多个无线通信信道的通信帧的至少一部分来进行通信，所述通信帧至少具有一个特别副帧，该特别副帧包括对所述移动站发送数据的数据发送区域、与该数据发送区域在时间方向分割的从所述移动站接收数据的数据接收区域，所述通信方法特征在于，具有 分配步骤，在所述特别副帧中，将所述数据发送区域作为对周围移动站发送下行控制信息的区域，将所述数据接收区域作为从所述周围移动站接收上行控制信息的区域来进行分配；和 收发步骤，在所述数据发送区域发送所述下行控制信息，在所述数据接收区域接收所述上行控制信息。
5.根据权利要求4所述的通信方法，其特征在于， 当所述通信帧具有多个所述特别副帧的情况下， 在所述分配步骤中，在所述多个特别副帧的各数据发送区域分配相同的下行控制信肩、O
6.根据权利要求4或5所述的通信方法，其特征在于， 所述通信帧包括来自所述移动站的上行链路通信用的上行副帧、与所述上行副帧成对的面向所述移动站的下行链路通信用的下行副帧， 所述通信方法还具备算出步骤，在该算出步骤中根据在所述上行副帧接收到的信号算出所述下行副帧用的发送权值，在所述分配步骤中，将与各移动站的涉及用户数据的通信分配给所述上行副帧和所述下行副帧， 在所述收发步骤中，通过基于所述发送权值的自适应阵列控制，向所述移动站发送所述用户数据。
全文摘要
本发明提供一种基站和基站的通信方法，能进行不降低AAS发送效率的资源分配。基站对移动站分配在频率方向包含多个无线通信信道的通信帧的至少一部分来进行通信，上述通信帧至少具有一个特别副帧，该特别副帧包括针对上述移动站的数据发送区域、与该数据发送区域在时间方向分割的来自上述移动站的数据接收区域，该基站具备分配部(50)，在上述特别副帧中，将上述数据发送区域作为向周围移动站发送下行控制信息的区域，将上述数据接收区域作为从上述周围移动站接收上行控制信息的区域来进行分配；和收发部(10)，在上述数据发送区域发送上述下行控制信息，在上述数据接收区域接收上述上行控制信息。
文档编号H04W72/04GK102647792SQ20111004305
公开日2012年8月22日 申请日期2011年2月21日 优先权日2011年2月21日
发明者高松信昭 申请人:京瓷株式会社